Una paradoja temporal , paradoja del tiempo o paradoja del viaje en el tiempo es una paradoja , una aparente contradicción o una contradicción lógica asociada con la idea del viaje en el tiempo u otro conocimiento previo del futuro. Si bien la noción de viajar en el tiempo hacia el futuro cumple con la comprensión actual de la física a través de la dilatación del tiempo relativista , las paradojas temporales surgen de circunstancias que involucran un hipotético viaje en el tiempo hacia el pasado y a menudo se utilizan para demostrar su imposibilidad.
Las paradojas temporales se dividen en tres grandes grupos: paradojas de bootstrap, paradojas de consistencia y paradoja de Newcomb. [1] Las paradojas de bootstrap violan la causalidad al permitir que los eventos futuros influyan en el pasado y se causen a sí mismos, o " bootstrapping ", que deriva de la expresión "pull oneself up by one's bootstraps" [2] [3] Las paradojas de consistencia, por otro lado, son aquellas en las que los eventos futuros influyen en el pasado para causar una aparente contradicción, ejemplificada por la paradoja del abuelo , donde una persona viaja al pasado para evitar la concepción de uno de sus antepasados, eliminando así a todos los descendientes del antepasado. [4] La paradoja de Newcomb se deriva de las aparentes contradicciones que surgen de los supuestos tanto del libre albedrío como del conocimiento previo de los eventos futuros. A todas ellas a veces se las denomina individualmente "bucles causales". El término " bucle temporal " a veces se refiere a un bucle causal, [2] pero, aunque parecen similares, los bucles causales son inmutables y se originan por sí mismos, mientras que los bucles temporales se reinician constantemente. [5]
Una paradoja de arranque, también conocida como bucle de información , paradoja de la información , [6] paradoja ontológica , [7] o "paradoja de la predestinación", es una paradoja del viaje en el tiempo que ocurre cuando cualquier evento, como una acción, información, un objeto o una persona, en última instancia se causa a sí mismo, como consecuencia de la retrocausalidad o del viaje en el tiempo . [8] [9] [10] [11]
Los viajes en el tiempo hacia atrás permitirían que la información, las personas o los objetos cuyas historias parecen "venir de la nada". [8] Tales eventos causalmente enlazados existen entonces en el espacio-tiempo , pero su origen no puede determinarse. [8] [9] La noción de objetos o información que son "autoexistentes" de esta manera a menudo se considera paradójica. [9] [6] [12] Everett da la película Somewhere in Time como un ejemplo que involucra un objeto sin origen: una anciana le da un reloj a un dramaturgo que luego viaja en el tiempo y conoce a la misma mujer cuando era joven, y le da el mismo reloj que ella más tarde le dará a él. [6] Un ejemplo de información que "vino de la nada" está en la película Star Trek IV: The Voyage Home , en la que un ingeniero del siglo XXIII viaja en el tiempo y le da la fórmula del aluminio transparente al ingeniero del siglo XX que supuestamente lo inventó.
Smeenk utiliza el término "paradoja de la predestinación" para referirse específicamente a situaciones en las que un viajero en el tiempo retrocede en el tiempo para intentar evitar algún acontecimiento del pasado. [7]
La paradoja de la consistencia o paradoja del abuelo ocurre cuando el pasado se modifica de alguna manera, creando así una contradicción. Un ejemplo común dado es viajar al pasado e intervenir en la concepción de los antepasados de uno (como causar la muerte del padre de antemano), afectando así la concepción de uno mismo. Si el viajero en el tiempo no hubiera nacido, entonces no sería posible que el viajero llevara a cabo tal acto en primer lugar. Por lo tanto, el antepasado vive para descendencia del antepasado de la siguiente generación del viajero en el tiempo, y eventualmente del viajero en el tiempo. Por lo tanto, no hay un resultado previsto para esto. [8] Las paradojas de la consistencia ocurren siempre que sea posible cambiar el pasado. [9] Una posible resolución es que un viajero en el tiempo puede hacer cualquier cosa que sucedió , pero no puede hacer nada que no sucedió. Hacer algo que no sucedió da como resultado una contradicción. [8] Esto se conoce como el principio de autoconsistencia de Novikov .
La paradoja del abuelo abarca cualquier cambio en el pasado, [13] y se presenta en muchas variaciones, incluyendo el asesinato del yo pasado. [14] [15] Tanto la "paradoja del retro-suicidio" como la "paradoja del abuelo" aparecieron en cartas escritas en Amazing Stories en la década de 1920. [16] Otra variante de la paradoja del abuelo es la "paradoja de Hitler" o "paradoja del asesinato de Hitler", en la que el protagonista viaja en el tiempo para asesinar a Adolf Hitler antes de que pueda instigar la Segunda Guerra Mundial y el Holocausto . En lugar de impedir físicamente el viaje en el tiempo, la acción elimina cualquier razón para el viaje, junto con cualquier conocimiento de que la razón alguna vez existió. [17]
El físico John Garrison y otros ofrecen una variación de la paradoja de un circuito electrónico que envía una señal a través de una máquina del tiempo para apagarse y recibe la señal antes de enviarla. [18] [19]
La paradoja de Newcomb es un experimento mental que muestra una aparente contradicción entre el principio de utilidad esperada y el principio de dominio estratégico . [20] El experimento mental se extiende a menudo para explorar la causalidad y el libre albedrío al permitir "predictores perfectos": si existen predictores perfectos del futuro, por ejemplo, si el viaje en el tiempo existe como un mecanismo para hacer predicciones perfectas [ ¿cómo? ] , entonces las predicciones perfectas parecen contradecir el libre albedrío porque las decisiones aparentemente tomadas con libre albedrío ya son conocidas por el predictor perfecto [ aclaración necesaria ] . [21] [22] La predestinación no implica necesariamente un poder sobrenatural , y podría ser el resultado de otros mecanismos de "conocimiento previo infalible". [23] Los problemas que surgen de la infalibilidad y que influyen en el futuro se exploran en la paradoja de Newcomb. [24]
Incluso sin saber si viajar en el tiempo al pasado es físicamente posible, es posible demostrar mediante la lógica modal que cambiar el pasado da como resultado una contradicción lógica. Si es necesariamente cierto que el pasado ocurrió de una determinada manera, entonces es falso e imposible que el pasado haya ocurrido de otra manera. Un viajero en el tiempo no podría cambiar el pasado de la forma en que es , sino que solo actuaría de una manera que ya es consistente con lo que necesariamente ocurrió. [25] [26]
La consideración de la paradoja del abuelo ha llevado a algunos a la idea de que el viaje en el tiempo es por su propia naturaleza paradójico y, por lo tanto, lógicamente imposible. Por ejemplo, el filósofo Bradley Dowden formuló este tipo de argumento en el libro de texto Razonamiento lógico , argumentando que la posibilidad de crear una contradicción descarta por completo el viaje en el tiempo al pasado. Sin embargo, algunos filósofos y científicos creen que el viaje en el tiempo al pasado no tiene por qué ser lógicamente imposible siempre que no haya posibilidad de cambiar el pasado, [13] como lo sugiere, por ejemplo, el principio de autoconsistencia de Novikov . Dowden revisó su punto de vista después de convencerse de esto en un intercambio con el filósofo Norman Swartz . [27]
La consideración de la posibilidad de un viaje en el tiempo hacia atrás en un universo hipotético descrito por una métrica de Gödel llevó al famoso lógico Kurt Gödel a afirmar que el tiempo en sí mismo podría ser una especie de ilusión. [28] [29] Él sugiere algo parecido a la visión del tiempo en bloques , en la que el tiempo es simplemente otra dimensión como el espacio, con todos los eventos en todo momento fijados dentro de este "bloque" de cuatro dimensiones. [ cita requerida ]
Sergey Krasnikov escribe que estas paradojas de arranque (información o un objeto que se mueve en bucle a través del tiempo) son las mismas; la aparente paradoja primaria es un sistema físico que evoluciona hacia un estado de una manera que no está gobernada por sus leyes. [30] : 4 No las encuentra paradójicas y atribuye los problemas relacionados con la validez del viaje en el tiempo a otros factores en la interpretación de la relatividad general. [30] : 14–16
Un artículo de 1992 de los físicos Andrei Lossev e Igor Novikov etiquetó a estos objetos sin origen como Jinn , con el término singular Jinnee . [31] : 2311–2312 Esta terminología se inspiró en los Jinn del Corán , que se describe que no dejan rastro cuando desaparecen. [32] : 200–203 Lossev y Novikov permitieron que el término "Jinn" cubriera tanto objetos como información con el origen reflexivo; llamaron a los primeros "Jinn del primer tipo", y a los segundos "Jinn del segundo tipo". [6] [31] : 2315–2317 [32] : 208 Señalan que un objeto que hace un paso circular a través del tiempo debe ser idéntico siempre que se lo traiga de regreso al pasado, de lo contrario crearía una inconsistencia; La segunda ley de la termodinámica parece requerir que el objeto tienda a un estado de energía más bajo a lo largo de su historia, y los objetos que son idénticos en puntos repetidos en su historia parecen contradecir esto, pero Lossev y Novikov argumentaron que, dado que la segunda ley solo requiere que la entropía aumente en sistemas cerrados , un Jinnee podría interactuar con su entorno de tal manera que recupere la entropía "perdida". [6] [32] : 200–203 Destacan que no hay una "diferencia estricta" entre Jinn de primer y segundo tipo. [31] : 2320 Krasnikov hace una distinción equivocada entre "Jinn", "bucles autosuficientes" y "objetos autoexistentes", llamándolos "leones" u "objetos en bucle o intrusos", y afirma que no son menos físicos que los objetos convencionales, "que, después de todo, también podrían aparecer solo desde el infinito o una singularidad". [30] : 8–9
El principio de autoconsistencia desarrollado por Igor Dmitriyevich Novikov [33] : p. 42 nota 10 expresa una visión de cómo sería posible el viaje en el tiempo hacia atrás sin la generación de paradojas. Según esta hipótesis, aunque la relatividad general permite algunas soluciones exactas que permiten el viaje en el tiempo [34] que contienen curvas temporales cerradas que conducen de vuelta al mismo punto en el espacio-tiempo, [35] la física en o cerca de curvas temporales cerradas (máquinas del tiempo) solo puede ser consistente con las leyes universales de la física, y por lo tanto solo pueden ocurrir eventos autoconsistentes. Cualquier cosa que un viajero en el tiempo haga en el pasado debe haber sido parte de la historia desde el principio, y el viajero en el tiempo nunca puede hacer nada para evitar que ocurra el viaje en el tiempo, ya que esto representaría una inconsistencia. Los autores concluyeron que el viaje en el tiempo no necesariamente conduce a paradojas irresolubles, independientemente del tipo de objeto que se haya enviado al pasado. [36]
El físico Joseph Polchinski consideró una situación potencialmente paradójica que involucraba una bola de billar que se lanzaba a un agujero de gusano en el ángulo justo para que fuera enviada hacia atrás en el tiempo y colisionara con su yo anterior, sacándola de su curso, lo que le impediría entrar en el agujero de gusano en primer lugar. Kip Thorne se refirió a este problema como "la paradoja de Polchinski". [36] Thorne y dos de sus estudiantes en Caltech, Fernando Echeverría y Gunnar Klinkhammer, continuaron para encontrar una solución que evitaba cualquier inconsistencia, y descubrieron que había más de una solución autoconsistente, con ángulos ligeramente diferentes para el golpe de refilón en cada caso. [37] Un análisis posterior de Thorne y Robert Forward mostró que para ciertas trayectorias iniciales de la bola de billar, podría haber un número infinito de soluciones autoconsistentes. [36] Es plausible que existan extensiones autoconsistentes para cada posible trayectoria inicial, aunque esto no ha sido probado. [38] : 184 La falta de restricciones en las condiciones iniciales sólo se aplica al espacio-tiempo fuera de la región del espacio-tiempo que viola la cronología ; las restricciones en la región que viola la cronología podrían resultar paradójicas, pero esto aún no se sabe. [38] : 187–188
Las opiniones de Novikov no son ampliamente aceptadas. Visser considera los bucles causales y el principio de autoconsistencia de Novikov como una solución ad hoc , y supone que existen implicaciones mucho más dañinas del viaje en el tiempo. [39] Krasnikov, de manera similar, no encuentra fallas inherentes en los bucles causales, pero encuentra otros problemas con el viaje en el tiempo en la relatividad general. [30] : 14–16 Otra conjetura, la hipótesis de la censura cósmica , sugiere que cada curva temporal cerrada pasa a través de un horizonte de eventos , lo que impide que se observen tales bucles causales. [40]
El enfoque de múltiples universos interactuantes es una variación de la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica que implica que los viajeros en el tiempo llegan a un universo diferente de aquel del que vinieron; se ha argumentado que, dado que los viajeros llegan a la historia de un universo diferente y no a su historia, esto no es un viaje en el tiempo "genuino". [41] Stephen Hawking ha defendido la conjetura de protección de la cronología , que incluso si la MWI es correcta, deberíamos esperar que cada viajero en el tiempo experimente una única historia autoconsistente para que los viajeros en el tiempo permanezcan dentro de su mundo en lugar de viajar a uno diferente. [42]
David Deutsch ha propuesto que la computación cuántica con un retraso negativo (viaje en el tiempo hacia atrás) produce solo soluciones autoconsistentes, y la región que viola la cronología impone restricciones que no son evidentes a través del razonamiento clásico. [43] Sin embargo, se ha demostrado que la condición de autoconsistencia de Deutsch puede cumplirse con precisión arbitraria por cualquier sistema sujeto a las leyes de la mecánica estadística clásica , incluso si no está construida por sistemas cuánticos. [44] Allen Everett también ha argumentado que incluso si el enfoque de Deutsch es correcto, implicaría que cualquier objeto macroscópico compuesto de múltiples partículas se dividiría al viajar hacia atrás en el tiempo, y que diferentes partículas surgirían en mundos diferentes. [45]